电流互感器运行状态对计量准确度的影响
魏学英，
(河北省电力试验研究所，河北 石家庄 050021)

中国分类号：TM45
文献标识码：B
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经我们对河北南网的调研，河北城乡电网改造工作已基本完成，用电质量及线损指标有了明显的好转，在原有基础上，如能合理配置电流互感器，对提高用电质量及优化线损指标是一种较为适用的方法。故本文就合理配置电流互感器的几个问题进行了如下探讨。
1 影响电流互感器在低负荷下运行的问题
1.1 工业用电问题
由于国家经济改革的深化，大批国有企业和军工企业面临转产或开工不足，由于原企业用电负荷较大，变压器额定容量是现有用电负荷几倍至十几倍，电流互感器配置一般均按变压器额定容量进行配置，当企业全部或部分恢复生产时，电流互感器运行负荷能达到DL/T448-2000《电能计量装置技术管理规程》第5.3条、第i项电流互感器额定一次电流至少应不低于30%的要求。对电流互感器计量准确度的影响不大。当企业不能全部或部分恢复生产时，企业所用负荷基本上是生活用电，电流互感器实际运行负荷为额定负荷的10%以下，两者按JJG313-1994《测量用电流互感器检定规程》要求分析相差10倍，严重的影响电流互感器的准确计量。
1.2 农业用电问题
农网用电负荷一直存在着季节性用电问题，农忙与农闲时，用电负荷相差10倍以上，造成电流互感器配置困难，为此国家于1997年制定的国家标准GB1208-1997《电流互感器》，专门设置了一种适合农业用电负荷用的S级电流互感器，从原来额定一次用电负荷的5%～120%，扩展到1%～120%，计量准确度由原来的额定一次用电负荷的5%～120%0.2级或0.5级，扩展到1%～120%0.2S级或0.5S级，使农业一次用电负荷1%～5%有了准确计量的依据。对农忙与农闲用电负荷相差3倍以下的用户，电流互感器的配置可选用0.2S级或0.5S级可以解决电流互感器的准确计量，但对于农忙与农闲时用电负荷相差3～10倍以上，按规程配置电流互感器就很困难。经调查目前这部分农业用户均按最大负荷电流选用电流互感器，虽然解决了农业用户最大负荷电流不烧毁设备，但对电流互感器的计量准确度影响较大，同时考虑到计量装置的误差，当二次电流过小时，即使可以保证电流互感器下限负荷时的精度，但此时电能表的误差很大，也不能保证计量综合误差合格。
2 影响电流互感器在超负荷下运行的问题
对于以冶炼为主的高能耗企业一直是电力行业关注的重点，由于早期电网实行集资贴费制度，每kVA电能应缴纳一定数额的贴费，因此，以冶炼为主的高能耗企业为了减少初期的投资，采取少报多用的方法，例如：某企业实际使用1500kVA报1000kVA变压器让变压器超载运行，而配置的电流互感器是按1000kVA变压器额定电流配置的。这样就造成电流互感器严重超负荷运行，根据电流互感器误差特性和国家标准GB1208-1997《电流互感器》及行业技术标准JJG313-1994《测量用电流互感器检定规程》要求，当电流互感器额定一次运行负荷电流大于120%以上时将不保证电流互感器的计量准确度，并且电流互感器由于超负荷运行使得电流互感器铁芯饱和，一次负荷电流与二次负荷电流的电流比呈现非线性变化，电流互感器计量准确度向负的方向变化，经验证在电流互感器一次额定电流150%负荷点测量，电流互感器计量准确度近似10%的误差，如再进行电流互感器150%以上超负荷试验则无法读取电流互感器计量准确度。
3 解决电流互感器低或超负荷的方法
3.1 我们在2001年对邢台各县局大用户抽查时发现，某冶炼厂的专用线线损指标已达19%以上，考虑该企业有窃电行为，经查现场计量设备和计量回路未发现问题，通过按国家规程检测JDZ-10型10kV/100V电压互感器及LQJ-10型150／5A电流互感器（5%～120%一次负荷点）符合规程要求未发现问题。我们委托当地用电部门对该企业进行实际运行负荷的监控与抽查发现，该企业正常开工时电流互感器实际运行负荷电流A相为9.27A、B相为8.95A、 C相为10.15A。三相负荷电流平均超出额定电流的1倍左右，不正常开工时（因该企业生产任务不饱满，开几天，停几天，每月正常工作约18天）电流互感器实际运行负荷电流为A相0.46A、B相0.4A、C相0.4A，其运行电流平均低于额定电流的10%。当按实际负荷电流测试发现，在电流互感器一次额定电流150%负荷点测量时，电流互感器计量准确度近似10%的误差，再进行电流互感器150%以上超载试验则无法读取电流互感器计量准确度。经分析是该企业超负荷运行时，电流互感器计量不准，因而造成线损指标过大。为此，当地用电部门对该企业进行更换电流互感器变比的处理后，该企业的专用线线损指标下降到7.2%。
3.2 对农忙与农闲用电负荷相差3倍以内的农业用户宜采用0.2S级或0.5S级电流互感器。对农忙与农闲用电负荷相差3倍以上的农业用户宜采用双变比或两台电流互感器分季节投切。则不影响电流互感器的计量准确度。
3.3 目前由保定电力互感器厂开发的智能化变比切换装置，该产品的电流互感器变比相差5倍，大小变比计量准确级均为0.2S,大变比电流互感器保证在额定电流200%时,仍保持0.2级的准确度,其可有效地解决超负荷用电时电流互感器的精度,当用电负荷低于额定负荷的20%时,其切换装置经过延时判断(时间可整定为60-300S)自动切换到小电流比绕组上,其最小负荷保证0.2级精度,为原额定电流0.2%,使负荷范围变为0.2%-200%均能满足0.2级的要求,有效解决了用户的超负荷及小负荷的用电问题,同时该装置采取投切电能表电压线圈的方式,以防止采用投切电流绕组时产生的过电压及长期投切大电流,使接触触头接触电阻过大,从而影响计量精度的问题(投切电压问题,其投切电流仅为0.1-0.15A之间)。同时智能化变比切换装置还保留远传RS485接口，可直接用于远程抄表。通过省网的使用该产品可保证厂方提供的0.2S级或0.5S级电流互感器准确度。
经过省网一年多实践证明，按本文提供的电流互感器低或超负荷运行解决的方法进行，对提高用电质量及降低线损指标是一种较为适用的方法。